Некоторое количество стали выплавляется в тигельных индукционных печах, в которых расплавляемый металл находится в керамическом тигле, помещенном внутрь многовиткового цилиндрического индуктора (рис. 17.22). Диапазон емкостей современных тигельных индукционных печей весьма велик — от нескольких килограммов (в основном для исследовательских работ в лабораториях) до десятков тонн.

Рис. 17.22. Тигельная индукционная печь:
1 — жидкая сталь;  2—шлак; 3 — водоохлаждасмая катушка индуктора; 4— огнеупорная футеровка; 5— сливной носок; 6— огнеупорный кирпич; 7—термоизоляция

Под действием переменного магнитного поля, создаваемого индуктором, в нагреваемом металле индуцируется электродвижущая сила. За счет джоулева тепла, выделяющегося в металле под действием тока, металл нагревается и плавится.
Электромагнитные силы оказывают на жидкий металл статическое и динамическое воздействия, в результате чего верхняя часть металла отжимается от стенок тигля, а во всем объеме возникает электродинамическая циркуляция. 

Выпуклый   мениск  затрудняет обработку металла шлаком, поскольку шлак стекает к стенкам тигля; достаточно высокая скорость турбулентного движения металла усиливает износ футеровки. В принципе, если электромагнитные силы достаточно велики и могут уравновесить действие гравитационных сил тяжести, можно осуществить индукционную плавку во взвешенном состоянии, без тигля (бестигельная плавка).
Практически в обычных индукционных печах шлак нагревается от жидкого металла. Если шлак холодный и вязкий, то соответственно нет условий для удаления серы и фосфора. Этот недостаток таких печей в какой-то мере устраняется использованием крышек (рис. 17.23), а в некоторых современных установках — плазменных горелок.

Рис. 17.23. Промышленная тигельная открытая индукционная печь:
1 — механизм подъема и отворота свода; 2 —тигель; 3— индуктор;  4— магнитопроводы  (ферромагнитные экраны); 5—кожух; 6— сигнализатор; 7—механизм наклона

К достоинствам индукционных печей относятся:

• отсутствие электродов и соответственно отсутствие науглероживания металла;
• отсутствие дуг и соответственно меньше насыщение металла азотом и водородом;
• перемешивание металла;
• возможность выплавлять металл в любой контролируемой атмосфере и вообще в вакууме (рис. 17.24), а соответствен но и малый угар легирующих, отсутствие газов и т. п.

 
Рис. 17.24. Тигельная вакуумная индукционная печь:
1 - подвижная и неподвижная части корпуса соответственно; 2— тигель; 3— механизм наклона; 4— камера загрузки; 5— дозатор; 6— рабочая площадка; 7— устройство для чистки тигля

Другими словами, качество металла, выплавляемого в индукционных печах, в значительной мере определяется качеством шихты. По существу, плавка в таких печах есть переплав чистой, специально отобранной металлошихты с добавкой ферросплавов, лигатуры и некоторого количества шлакообразующих добавок.

Футеровка тиглей может быть кислой (кварцевый песок, кварцит) или основной (порошок магнезита или хромомагнезита). В огнеупорах для печей высокой частоты должны отсутствовать токопроводяшие и магнитные примеси, так как в высокочастотном поле они нагреются, оплавятся, что может привести к прогоранию тигля. Стойкость основной футеровки может достигать 100 плавок, стойкость кислой футеровки выше